SIFAT - SIFAT KOLOID

Dari tiga macam sistem dispersi tersebut, tunjukkan manakah larutan, koloid, dan suspensi??
Apa yang menyebabkan koloid memiliki sifat yang berbeda dari larutan dan suspensi??
 ------------------------------------------------------------------------------------------------

a.      Efek Tyndall
               Efek Tyndall ialah gejala penghamburan berkas sinar (cahaya) oleh partikel-partikel koloid. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul koloid yang cukup besar. Efek tyndall ini ditemukan oleh John Tyndall (1820-1893), seorang ahli fisika Inggris. Oleh karena itu sifat itu disebut efek tyndall. Animasi efek tyndall https://www.youtube.com/watch?v=NaURE8gTXqk

Perbedaan larutan & kolid pada saat terkena cahaya

           Efek tyndall adalah efek yang terjadi jika suatu larutan terkena sinar. Pada saat larutan  sejati (gambar kiri) disinari dengan cahaya, maka larutan tersebut tidak akan menghamburkan cahaya, sedangkan pada sistem koloid (gambar kanan), cahaya akan dihamburkan. hal itu terjadi karena partikel-partikel koloid mempunyai partikel-partikel yang relatif besar untuk dapat menghamburkan sinar tersebut. Sebaliknya, pada larutan sejati, partikel-partikelnya relatif kecil sehingga hamburan yang terjadi hanya sedikit dan sangat sulit diamati.

b.   Gerak Brown
           Gerak Brown ialah gerakan partikel-partikel koloid yang senantiasa bergerak lurus tapi tidak menentu (gerak acak/tidak beraturan). Gerakan tersebut dapat bersifat acak seperti pada zat cair dan gas, atau hanya bervibrasi di tempat seperti pada zat padat. Untuk koloid dengan medium pendispersi zat cair atau gas, pergerakan partikel-partikel akan menghasilkan tumbukan dengan partikel-partikel koloid itu sendiri. ukuran partikel koloid dan semakin cepat kecepatan gerak partikel, semakin cepat gerak Brown terjadi.

Gerak Brown

Tumbukan tersebut berlangsung dari segala arah. Oleh karena ukuran partikel cukup kecil, maka tumbukan yang terjadi cenderung tidak seimbang. Sehingga terdapat suatu resultan tumbukan yang menyebabkan perubahan arah gerak partikel sehingga terjadi gerak zigzag atau gerak Brown. Animasi gerak Brown https://www.youtube.com/watch?v=gznbl9PtUd4

c. Adsorpsi

Adsorpsi  adalah peristiwa di mana suatu zat menempel pada permukaan zat lain, seperti ion H⁺ dan OH^–  dari medium pendispersi. Untuk berlangsungnya adsorpsi, minimum harus ada dua macam zat, yaitu zat yang tertarik disebut adsorbat, dan zat yang menarik disebut  adsorban. Apabila terjadi penyerapan ion ada permukaan partikel koloid maka partikel koloid dapat bermuatan listrik yang muatannya ditentukan oleh muatan ion-ion yang mengelilinginya.

Partikel koloid mempunyai kemampuan menyerap ion atau muatan listrik pada permukaannya. Oleh karena itu partikel koloid bermuatan listrik. Penyerapan pada permukaan ini disebut dengan adsorpsi. Contohnya sol Fe(OH)₃ dalam air mengadsorpsi ion positif sehingga bermuatan positif dan sol As₂S₃ mengadsorpsi ion negatif sehingga bermuatan negatif. Pemanfaatan sifat adsorpsi koloid dalam kehidupan antara lain dalam proses pemutihan gula tebu, dalam pembuatan norit (tablet yang terbuat dari karbon aktif) dan dalam proses penjernihan air dengan penambahan tawas.

d. Koagulasi Koloid

         Koagulasi adalah peristiwa pengendapan atau penggumpalan koloid. Koloid distabilkan oleh muatannya. Jika muatan koloid dilucuti atau dihilangkan, maka kestabilannya akan berkurang sehingga dapat menyebabkan koagulasi atau penggumpalan. Pelucutan muatan koloid dapat terjadi pada sel elektroforesis atau jika elektrolit ditambahakan ke dalam system koloid. Apabila arus listrik dialirkan cukup lama kedalam sel elektroforesis, maka partikel koloid akan digumpalkan ketika mencapai electrode. Koagulasi koloid karena penambahan elektrolit terjadi karena koloid bermuatan positif menarik ion negative dan koloid bermuatan negative menarik ion positif. Ion-ion tersebut akan membentuk selubung lapisan kedua. Jika selubung itu terlalu dekat, maka selubung itu akan menetralkan koloid sehingga terjadi koagulasi.

Animasi koagulasi https://www.youtube.com/watch?v=J44wh7muLC4

Beberapa contoh peristiwa koagulasi dalam kehidupan sehari-hari adalah:

1. Pembentukan delta di muara sungai karena koloid tanah liat dalam air sungai mengalami koagulasi ketika

    bercampur dengan elektrolit dalam air laut.

2. Karet dalam latek digumpalkan dengan menambahkan asam formiat

3. Lumpur koloidal dalam air sungai dapat digumpalkan dengan menambahkan tawas

4. Asap atau debu pabrik dapat digumpalkan dengan alat koagulasi listrik dari cottrel.

f. Koloid pelindung

Ada koloid yang bersifat melindungi koloid lain supaya tidak mengalami koagulasi. Koloid semacam ini disebut koloid pelindung. Koloid pelindung ini membentuk lapisan di sekeliling partikel koloid yang lain sehingga melindungi muatan koloid tersebut. Koloid pelindung ini akan membungkus partikel zat terdispersi, sehingga tidak dapat lagi mengelompok.

Contoh pemanfaatan koloid pelindung adalah sebagai berikut:

1. Pada pembuatan es krim digunakan gelatin untuk mencegah pembentukan Kristal besar atau gula
2. Cat dan tinta dapat bertahan lama karena menggunakan suatu koloid pelindung.
3.   Zat-zat pengemulsi seperti sabun dan detergen juga tergolong koloid pelindung.

g. Dialisis

            Untuk stabilitas koloid diperlukan sejumlah muatanion suatu elektrolit. Akan tetapi, jika penambahan elektrolit ke dalam sistem koloid terlalu banyak, kelebihan ini dapat mengendapkan fase terdispersi dari koloid itu. Hal ini akan mengganggu stabilitas sistem  koloid tersebut. Untuk mencegah kelebihan elektrolit, penambahan elektrolit dilakukan  dengan cara dialisis.

Dialisis merupakan proses pemurnian koloid dengan membersihkan atau menghilangkan ion-ion pengganggu menggunakan suatu kantong yang terbuat dari selaput semipermiabel.  Caranya, sistem koloid dimasukkan ke dalam kantong semipermeabel, dan diletakkan dalam air. Selaput semipermeabel ini hanya dapat dilalui oleh ion-ion, sedang partikel koloid tidak dapat melaluinya, dengan demikian akan diperoleh koloid yang murni. Ion-ion yang keluar melalui selaput semipermeabel ini kemudian larut dalam air. Dalam proses dialisis hilangnya ion-ion dari sistem koloid dapat dipercepat dengan menggunakan air yang mengalir. Peristiwa dialisis ini diaplikasikan dalam proses pencucian darah di dunia kedokteran.

h. Elektroforesis

           Partikel koloid dapat bergerak dalam medan listrik karena partikel koloid bermuatan listrik. Pergerakan partikel koloid dalam medan listrik ini disebut elektroforesis. Jika dua batang elektrode dimasukkan kedalam sistem koloid dan kemudian dihubungkan dengan sumber arus searah, maka partikel koloid akan bergerak kesalah satu elektrode tergantung pada jenis muatannya. Koloid bermuatan negatif akan bergerak ke anode (elektrode positif) sedang koloid bermuatan positif akan bergerak ke katode (elektrode negatif).

Elektroforesis dapat digunakan untuk mendeteksi muatan partikel koloid. Jika partikel koloid berkumpul dielektrode positif berarti koloid bermuatan negatif, jika partikel koloid berkumpul dielektrode negatif bearti koloid bermuatan positif. Peristiwa elektroforesis ini sering dimanfaatkan kepolisian dalam identifikasi/tes DNA pada jenazah korban pembunuhan/ jenazah tak dikenal.

Koloid Liofil dan Liofob

            Koloid liofol dan koloid liofob umumnya terjadi pada sol, dimana fase terdispersinya padatan dan mediumnya cairan sehingga lebih dikenal dengan sebutan sol liofil dan sol liofob.
             Sol liofil adalah dimana fase terdispersinya (padatan) senang akan medium pendispersinya (cairan) atau dapat dikatakan bahwa zat terdispersi mempunyai afinitas (daya tarik) yang besar terhadap medium pendispersinya.
Contoh Sol liofil: sabun, detergen, agar-agar, kanji, dan gelatin.

             Sol liofob merupakan kebalikan dari sol liofil, yaitu sol dimana fase terdispersinya (padatan) kurang senang akan medium pendispersinya (cairan) atau dapat dikatakan bahwa zat terdispersi mempunyai afinitas (daya tarik) yang kecil terhadap medium pendispersinya.
Contoh Sol liofob: sol belerang, sol Fe(OH)₃, sol-sol sulfida, dan sol-sol logam.

            Koloid liofil/hidrofil lebih mantap dan lebih kental daripada koloid liofob/ hidrofob. Butir-butir koloid liofil/hidrofil membungkus diri dengan cairan/air mediumnya. Hal ini disebut solvatasi/hidratasi. Dengan cara itu butir-butir koloid tersebut terhindar dari agregasi (pengelompokan). Hal demikian tidak terjadi pada koloid liofob/hidrofob.

         Koloid liofob/hidrofob mendapat kestabilan karena mengadsorpsi ion atau muatan listrik. Sebagaimana telah dijelaskan bahwa muatan koloid menstabilkan sistem koloid.
Sol hidrofil tidak akan menggumpal pada penambahan sedikit elektrolit. Zat terdispersi dari sol hidrofil dapat dipisahkan dengan pengendapan atau penguapan. Apabila zat padat tersebut dicampurkan kembali dengan air, maka dapat membentuk kembali sol hidrofil. Dengan perkataan lain, sol hidrofil bersifat  reversibel. Sebaliknya, sol hidrofob dapat mengalami koagulasi pada penambahan sedikit elektrolit. Sekali zat terdispersi telah dipisahkan, tidak akan membentuk sol lagi jika dicampur kembali dengan air. Perbedaan sol hidrofil dengan sol hidrofob disimpulkan sebagai berikut:

Koloid liofil

Koloid liofob

1.       Stabil pada saat yang terdispersi mempunyai konsentrasi kecil maupun besar. 2.       Koagulasi terjadi bila zat elektrolit yang ditambahkan dalam jumlah banyak. 3.       Ketika berkoagulasi berbentuk gumpalan seperti gel. 4.       Reversible, bila dikeringkan dapat membentuk koloid kembali dengan penambahan pendispersi seperti semula. 5.       Kesetabilan tidak terpengaruh dialisis. 6.       Peristiwa efek Tyndall tidak terlihat jelas 7.       Viskositas besar pada pendispersi murni, bila lama didiamkan akan menyerupai agar-agar. 8.       Tekanan permukaan pendispersi terpengaruh partikel terdispersi.

1.       Stabil hanya bila zat yang terdispersi mempunyai konsentrasi kecil. 2.       Mudah berkoagulasi (mengendap) dalam zat elektrolit. 3.       Ketika berkoagulasi bentuk gumpalan seperti mayonnaise. 4.       Tidak reversible, bila dikeringkan tidak dapat membentuk koloid kembali. 5.       Kesetabilan terpengaruh oleh dialisis. 6.       Peristiwa efek Tyndall terlihat jelas. 7.       Viskositas kecil. 8.       Tekanan permukaan pendispersi tidak terpengaruh partikel terdispersi.